礦山自卸車未來發展趨勢:更大更快更智能
http://www.debgrams.com 2011-02-23 11:59 來源：礦山技術
過去幾年來，為尋求更好的經濟效益，很多礦業公司一直趨向于更大規模的采礦作業。在最近發生的經濟危機中，這種手段使很多公司避免了價格波動帶來的沖擊。
預計在未來幾年，這些大企業的礦產品產量將達到頂峰，當市場回歸正常后，中國、印度、巴西和其他發展中經濟體的需求，將繼續對礦產品能否充足供應構成挑戰，假如礦主希望從容應對這些挑戰，就要考慮在新技術和基礎設施方面加大投資。
特雷克斯MT6300AC礦用自卸車(目前屬于卡特彼勒礦業旗下)
在公路運輸領域，適合現場需要的新一代智能巨型礦山卡車已經問世。這種礦山自卸卡車更輕型、容量更大、更省油、輪胎磨損更少。同時，生產商最近對這種卡車又采取了一些改進措施，為維修和自動化操作配了先進的電腦操作系統。
對于采礦業來說，礦山卡車自動化是一個全新而重要的領域，在世界各地，第一代智能卡車正在投入使用。
實現自動化的關鍵2008年，卡特彼勒公司與卡內基梅隆大學機器人研究所成為合作伙伴，他們合作開發了大型自動化拖運卡車。預計在今后幾年，自動化卡車的載重量將達到240噸甚至更大。
力拓澳大利亞礦山采用的小松遙控自卸車
“為適應日益增長的需求，新一代智能巨型卡車正在不斷涌現。”卡特彼勒公司有關負責人表示。卡內基梅隆大學的研究人員正在以最初為美國軍方開發的計劃和自主軟件體系結構為基礎，結合現有的自主采礦運輸系統進行研究。礦業巨頭們都希望到明年能夠看到自動化卡車在其礦區得到應用。在澳大利亞彼巴納的鐵礦開發中，力拓公司一直在使用從日本小松公司進口的無人駕駛卡車，經過一年多的應用，已經獲得良好的成效。
盡管自動卡車在世界其它一些地方剛開始使用時也出現了這樣或那樣的問題，但人們越來越感覺到，與傳統的卡車相比，自動卡車可以更安全、更環保，并具有易于維護的優點。
每輛小松采礦車都是采用車輛健康監測系統(VHMS型)的標準設計的，可使用衛星通信系統，任意無線下載，這種車型能夠使技術人員使用一個簡單的互聯網接口便可以輕松地檢查壓力和趨勢，總結前一天的有效載荷，并立即告知故障發生的關鍵原因。
卡特彼勒的奧迪A4的計算功能是其前身的50倍。新的模塊能監控30多個重要的引擎功能，驅動20個噴油器和交換器，100多項引擎參數將發動機的健康狀況記錄在案，并協助診斷問題。從人們希望不斷增加采礦車輛的智能要求來看，這無疑將是前進方向。
越大越好預計在未來幾年內，采礦用卡車的規模將大幅增加，這一事實將對自動化系統的未來發展產生深遠的影響。
人們越來越感到，自動卡車可以更安全、更環保。雖然卡特彼勒公司和卡內基梅隆大學正在尋求制造載重約240噸的自動化卡車，但不難想象，在未來，更大且能夠進行遠程控制的卡車將大行其道。比利時的采礦設備制造商利勃海爾公司聲稱，其旗艦產品T282B是目前世界上正在生產的最大的柴油電動卡車，具有363噸的載重量(相當于超過210輛小型貨車的載重量)。這個“大家伙”車身高近8米，車長15.3米，有6個輪胎，每個輪胎直徑達4米，由一臺3650匹馬力的巨大柴油發動機牽引。利勃海爾負責采礦設備分析和模擬的經理弗拉基米爾·勃卡拉斯博士介紹說：“它的個頭是巨大的，你會感覺就像駕駛一座兩層樓的房子。”
設計這些巨型機器的時候，其中一個主要的要求就是汽車的總重量不能超過輪胎的承載能力。車輛本身每減少1千克的重量，都可以增加車輛的有效載荷。T282B比同類采礦用卡車體重輕12%，這是一個明顯的優勢，因為輕型卡車在空車返回時還可以節省燃料，這樣就大大延長了輪胎的使用壽命，這將是一筆主要的成本節省，因為這種大型輪胎每個價值數千美元。
利勃海爾公司設計的車輛，是根據運動學的原理，由兩個并行的控制桿操縱，在車輛轉彎時，通過不同的驅動輪控制系統自動調節轉矩和牽引電機的速度，從而將輪胎的磨損減至最低程度。許多制造商也紛紛借此推銷，夸耀利勃海爾公司如何對發動機進行了重大改進，其發動機如何省油和低排放等優點。
利勃海爾T282B礦用自卸車是目前世界上在產的最大柴油礦用卡車
當礦主在采礦時面臨更多的環境挑戰并尋找機會的時候，他們就會希望采礦用車能夠擁有更好的功能來應對這些挑戰。以礦砂為例，這是一種富含新贏利點的商品，但為了“吃干榨盡”，就需要新的設備和技術。
假設卡車要穿越加拿大北部一片粘土層和泥炭沼澤地去開采油砂，駕車橫跨這一片區域常常被形容為“好比在床墊上駕駛”。而設計工程的挑戰在于如何整合輕型卡車的各種先進功能，如不同的車輪控制系統，要知道，在這種條件下要讓輕型卡車通過是一個棘手的問題，因此大多數礦山不會在此情況下選擇機械卡車。
電動車與機械車人們現在越來越感到，柴油電動車比較容易操作，一般優于機械車，特別是遇到陡峭地形的時候，柴油電動車得分會更高。另外，柴油電動車的價格也不是太高，通常更易于維護，并能提供更好的燃油效率，而碳排放也會更少。
利勃海爾公司的報告稱，在最近5年，其超一流柴油電動車的銷售額已經從10%增長至15%。日本小松公司最近推出的960E-1(960E)交流電氣傳動載重卡車是其最大的“艦隊”，這種車載重為360噸，全部載滿時重量可達1270000英鎊。“有效載荷達960E仍然綽綽有余，其強大的生產力和巨大的動力，是專門為滿足現今采礦領域的競爭需要而量身定做的。”該公司負責人說。
作為機械礦用卡車制造的先驅，卡特彼勒公司最近也透露了其一系列基于新的795F交流平臺開發出的柴油電動車路線圖的消息。該公司表示，這種柴油電動車采用了一系列新的技術，包括四角混合(彎道)制動、計算機控制油浸和冷卻盤式制動器，加上電器阻燃裝置，這一切將大大改善柴油電動車的安全性能，提高運營商的信心。除此以外，遠程安裝的發電機使不需考慮其它主要組件檢修成為可能，然而，安裝在車軸內部的輪式馬達可以使終端得到較容易和獨立地檢修。
卡特彼勒公司表示，他們仍將致力于機械車的制造，但也強調，為了能夠滿足更多客戶的需求，該公司也將把生產范圍擴大到柴油電動汽車領域。“機械傳動礦用卡車將滿足采礦作業中絕大多數用戶的需求，不過，作為181-T和兼顧機械驅動和電力驅動系統的較大礦用卡車的惟一生產商，在不久的將來，我們將能夠提供能滿足所有礦業公司偏好的卡車。”卡特彼勒公司負責人表示。
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